3.7. Защита от посторонних помех

Поскольку изменения сопротивления участка тела во время сердечных пульсаций и соответствующие им напряжения на выходе измерителя и демодулятора весьма малы, то работу реографа могут существенно нарушить посторонние электрические воздействия (помехи), для защиты от которых необходимо предусмотреть специальные меры.

В реографии основную роль играют следующие виды помех:

1) медленные колебания сопротивления, связанные с дыхательными или вазотоническими реакциями пациента. Для защиты от них на выходе демодулятора реографа используются электрические фильтры с соответственно подобранными значениями сопротивления, емкости и индуктивности. Такие фильтры пропускают лишь ту составляющую напряжения, которая изменяется с периодом Т = 0,5  1,5 с (соответствующим периоду сердечных сокращений, и не пропускают более медленные колебания напряжения (Т 3 с);

2) помехи, связанные с колебаниями переменного тока в электрической сети, имеют частоту  = 50 Гц. Для защиты от них необходимо заземлять корпусы реографа, регистратора, а также тело пациента (обычно через правую ногу). При этом корпус приборов вместе с пациентом и соединяющим им входным кабелем, покрытым защитной металлической оболочкой, как бы представляют собой металлический экран, внутрь которого электрическое поле сети переменного тока практически не проникает.

Кроме того, усилители реографа и регистратора обычно выполняются по схеме дифференциального усилителя, который усиливает полезный сигнал и ослабляет внешние помехи.

3.8. Органы управления реографом

Реограф 4РГ1М (рис. 9) имеет 4 измерительных канала, 4 входа и 8 выходов. При выполнении данной лабораторной работы реограф работает в комплексе с портативным электрокардиографом ЭК1Т04 или осциллографом (регистраторы).

Прибор питается от сети переменного тока  220 В через блок питания. Генератор переменного напряжения  один для всех каналов и работает на частоте  100 кГц. При любых условиях максимальный ток в цепи пациента не превышает 5 мА (эффективное значение).

Реограф приспособлен к выполнение следующих задач:

1) измерение общего сопротивления (импеданс) исследуемого объекта;

2) получение реограммы объекта (в комплексе с регистратором);

3) получение дифференциальной реограммы объекта (в комплексе с регистратором);

4) калибровка реограммы (в комплексе с регистратором).

Порядок выполнения работы

ВНИМАНИЕ! Перед началом работы студент с помощью преподавателя или лаборанта знакомится с регулировками и ручками управления реографом и готовит его к работе. Необходимо проверить наличие хорошего заземления прибора. Включение прибора производится только преподавателем!

Упражнение 1. Исследование работы генератора реографа и определение силы тока в цепи объекта.

1. С помощью входного кабеля подключают сопротивление = 100 Ом ко входу 1-ого измерительного канала реографа (рис. 10).

Напряжение с сопротивлением подают на выход осциллографа.

2. Включают реограф и с помощью регулировок "контр.раб." и "" добиваются баланса измерительного моста (переключатель "ЭКВПАЦ" должен находиться в положении "ПАЦ". По шкале "" определяют значение сопротивления и сравнивают его с номинальным.

3 . С помощью калибратора осциллографа определяют амплитуду напряжения на сопротивлении (между точками А и В).

4. По формуле

(13)

определяют эффективное значение силы тока в цепи объекта (  амплитудное значение силы тока).

5. Определяют с помощью меток времени осциллографа точное значение частоты напряжения генератора реографа .

Отчет:

1) Измеренное и номинальное значения сопротивления в цепи объекта.

2) Эффективное значение силы тока в цепи объекта.

3) Значение частоты напряжения генератора .

Упражнение 2. Определение импеданса электрических схем с помощью реографа.

1. Аналогично рис. 10 включают между точками А и Бпредложенную для изучения эквивалентную схему из сопротивлений и конденсаторов, например (рис. 11, а, б, в):

2. Добиваются баланса измерительного моста (см. упражнение 1) и по шкале " " определяют значение импеданса схемы Z.

П ользуясь известными значениями величин R и C, а также измеренным значением частоты реографа  (см. упражнение 1), рассчитывают теоретически значение импеданса Z по формулам:

а) параллельное соединение , (рис. 11, а)

;

(14)

б) последовательное соединение , (рис. 11, б)

;

(15)

в) в цепи только емкость (рис. 11, в)

,

(16)

где .

Сравните вычисленное значение величины Z с измеренным.

Отчет: Измеренное и вычисленное значение импеданса электрической схемы Z. Рисунок схемы и формула для вычисления импеданса.

Упражнение 3. Изучение работы калибратора и определение чувствительности прибора.

1. В схеме рис. 12 (R = 100 Ом) выход 1-ого измерительного канала реографа (маркировка кабелей  красная точка) соединяют со входами 1-ого отведения электрокардиографа ЭК1Т04 (красный и желтый кабели), а на выходы 1-ого дифференциального канала (маркировка кабелей  белая точка)  со входами отведения СР (зеленый и белый кабели). Черный кабель кардиографа, а также его клемму заземления соединяют с клеммой заземления реографа, а короткий выходной кабель реографа  с клеммой корпуса реографа.

2. В положении переключателя отведений "К" проверяют калибратор кардиографа q = 5 мм/мВ. После этого переключатель отведений устанавливают в положение "I".

3. Добиваются баланса измерительного моста реографа как в положении переключателя "ПАЦ" (см. упражнение 1), так и в положении "ЭКВ" (с помощью ручки потенциометра " "). Переключатель калибровки первого измерительного канала устанавливают в положении "0,1".

4 . Включают движение ленты кардиографа и многократным нажатием кнопки калибратора реографа получают запись калибровочных импульсов реографа, соответствующую по амплитуде измерительного импеданса Z объекта на  R = 0,1 Ом. По миллиметровой шкале ленты измеряют соответствующее смещение пера кардиографа х.

5. По формуле (12) определяют полную чувствительность комплекса "реограф  регистратор" р. Используя значение q = 5 мм/мВ, по формуле (9) вычисляют чувствительность реографа k.

6. Повторяют измерения при значении амплитуды калибратора  R = 0,05 Ом. Находят среднее значение величин р и k.

7. Меняют местами кабели реографа с красной и белой маркировкой. При этом на вход 1-го отведения кардиографа поступает напряжение с выхода 1-го дифференциального канала реографа. Повторяют все измерения и находят значение чувствительностей р'и k' по дифференциальному каналу.

Отчет: Значение чувствительностей реографа k, k' и комплекса "реограф регистратор" р, p' по основному и дифференциальному каналам.